(GRS-456) Auswirkungsbereiche von Softwarefehlern in sicherheitstechnisch wichtigen Einrichtungen von Kernkraftwerken (mit Addenda vom September 2018 und August 2021)

Der vorliegende Bericht umfasst Ergebnisse, die im Rahmen des vom BMU geförderten Forschungsvorhabens „Auswirkungsbereiche von Softwarefehlern in sicherheitstechnisch wichtigen Einrichtungen“ (Förderkennzeichen 3614R01304), erarbeitetet wurden. Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens war es, die Wissensbasis der GRS über Softwarefehler in softwarebasierter Leittechnik und deren Auswirkungen zu erweitern.
Dazu wurde zunächst im Rahmen der Ermittlung und Aufbereitung des relevanten Standes von Wissenschaft und Technik nach Definitionen von für das Vorhaben relevanten Begriffen in Normen, Standards und Veröffentlichungen (DIN-, IEEE-Normen, IAEA-Standards, NUREG-Veröffentlichungen) sowie in den Sicherheitsanforderungen für Kernkraftwerke recherchiert. Dabei stellte sich insbesondere heraus, dass der Begriff „Softwarefehler“ in den betrachteten Literaturquellen unterschiedlich und teilweise widersprüchlich definiert wird. Aus diesem Grund wurde im Rahmen dieses Vorhabens unter Betrachtung des Software-Lebenszyklus softwarebasierter Leittechniksysteme eine Definition von Softwarefehlern entwickelt, welche die verschiedenen relevanten Aspekte zu Softwarefehlern und deren Auswirkungen berücksichtigt. Es ergibt sich, dass Softwarefehler latente Fehler in einem softwarebasierten Leittechniksystem sind, die zu einem nichtanforderungsgerechten Verhalten eines softwarebasierten Leittechniksystems führen können. Bei den Softwarefehlern ist grundsätzlich zwischen Programmierfehlern und Spezifikationsfehlern zu unterscheiden.
In einem weiteren Arbeitsschritt wurden Recherchen zur Betriebserfahrung mit Softwarefehlern in softwarebasierter Leittechnik im nuklearen und im nichtnuklearen Bereich durchgeführt. Diese Ereignisse wurden hinsichtlich ihrer Ursache und Auswirkungen analysiert und die Ergebnisse zusammenfassend beschrieben.